• 제목/요약/키워드: Postsynaptic density

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삼차신경 운동핵에서 교근 근방추 구심성 신경섬유 종말지의 미세구조 (MORPHOLOGY OF THE TERMINAL ARBORS FROM THE MASSETERIC MUSCLE SPINDLE AFFERENTS IN THE TRIGEMINAL MOTOR NUCLEUS)

  • 이경우;배용철;김진수
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제16권3호
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    • pp.321-347
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    • 1994
  • 교근의 근방추에서 유래하여 단일 연접성 고유수용성 악반사에 관여하는 구심성 신경섬유를 단일 축삭내 HRP 주입기법으로 염색해서 삼차신경 운동핵에서의 type I a 및 type II 신경 섬유 종말부의 미세 구조 및 연접양상을 분석한 결과는 다음과 같았다. ${\cdot}$ 대부분의 표식 종말지는 dome, 길쭉한 형태 혹은 둥근 모양을 나타내었으며, scalloped 형태 혹은 glomerulus 형태는 관찰되지 않았다. ${\cdot}$ 표식 종말지는 다수의 균일한 형태 및 크기(49-52nm) 의 투명한 구형의 소포와 때때로 소수의 치밀소포(직경:87-114nm)를 함유하고 있었다. ${\cdot}$ 표식 종말지의 크기는 type I a가 장경($1.91{\pm}0.63{\mu}m$), 단경($0.94{\pm}0.28{\mu}m$) 및 평균 직경($1.42{\pm}0.40{\mu}m$)에서 type II보다 작았다(p<0.05). ${\cdot}$ 표식 종말지는 신경원체 혹은 가지돌기와 비대칭 연접을 이루었으며, 다형소포와 같은 연접소포들을 함유하는 종말부와의 연접은 관찰되지 않았다. ${\cdot}$ 대부분의 type I a (94.9%) 및 type II(85.9%) 종말지는 단지 1개의 neuronal propile과 연접을 이루었으며, 4개 이상의 neuronal propile들과 연접을 이루는 경우는 관찰되지 않았다. ${\cdot}$ type I a 종말지에 있어서 대부분(87.2%)은 신경원체 및 근심부 가지돌기와 연접을 이루는데 반해 type II 종말지는 다수가(64.8%) 원심부 가지돌기와 연접을 이루었으며 신경원체 및 근심부 가지돌기와 연접을 이루는 경우는 35.2%에 그쳤다. 이상을 종합해 보면 단일 연접성 악반사를 일으키는 구심성 신경섬유 종말부는 삼차운동신경핵에서, 동통 및 촉각 또는 감각분별등 복잡한 감각을 처리하는 감각핵에서 보다 연접후신경원에 강력한 흥분성 신호를 전달하며 또한 대단히 단순한 연접양상을 이루는 것으로 나타났다.

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연어 뇌에서 N-Methyl-D-Aspartate 수용체 아단위 NR2A와 NR2B의 분포 (Distribution of N-Methyl-D-Aspartate Receptor Subunits NR2A and NR2B in Chum salmon Brain)

  • 진덕희;문일수
    • 생명과학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.722-727
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    • 1999
  • 본 연구는 연어 뇌 연접의 단백질구성에 대한 기초연구로서, 기억형성에 중요한 역활을 하는 NMDA 수용체의 분포와 PTK에 의한 인산화에 대하여 조사하였다. 본 실험에 사용한 연어 뇌의 PSD 분획에서는 Coomassie로 염색할 경우 20여개 분명한 단백질띠를 확인할 수 있었으며, 소량으로 존재하여 전체적으로 도말되어 보이는 펩타이드의 수는 알 수 없었다. 이들 중 180kD 크기의 단백질은 phosphotyrosine 특이성 항체에 상대적으로 잘 인식이 되었다. 또한 이 180 kDa의 단백질들은 쥐에 있어서의 NR2A 및 NR2B의 위치인 분자량 약 180kD의 위치와 동일한 것으로 보아 연어에 있어서도 후각기능에 관계하는 NR2A 및 NR2B가 존재함을 추정할 수 있다.

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NMDA 수용체 아단위 2B의 Tyrosine 인산화 위치의 동정 (Identification of a Potential Tyrosine Phosphorylation Site on the NR2B Subunit of the N-methyl-D-aspartate Receptor)

  • Il Soo Moon;Yong Wook Jung;Bok Hyun Ko
    • 생명과학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.654-659
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    • 1998
  • NR2B는 연접후 치밀질의 주요 tyrosine 인산화 단백질이다. 본 연구에서는 mass spectrometry 방법을 적용하여 NR2B의 tyrosine 인산화 위치를 동정하였다. NR2B를 N-octyl glucoside (NOG)에 용해되지 않는 PSD 분획으로부터 SDS-PAGE와 electroelution방법으로 분리하였다. 분리한 단백질을 NR2B와 phos-photyrosine에 특이한 항체로 조사한 결과 이들은 phosphotyrosine을 유지하고 있는 NR2B임이 확인되었다. 이 단백질을 trypsin 혹은 endolys-C 처리하고, matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) mass spectrometry 방법으로 조사한 결과 Tyr-1304이 인산화됨을 확인하였다.

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Comparative Study of White, Red, and Black Ginseng Extract on Improves the Learning and Memory Impairments by Increases of Synaptic Protein Expression in Scopolamine-induced Dementia Rats

  • Dong Hoon Kwak;Seoul Lee
    • 동의생리병리학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.38-45
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    • 2024
  • To compare and analyze the improvement effects of white ginseng extract, red ginseng extract, and black ginseng extract on cognitive dysfunction and memory impairment caused by scopolamine in rats. In the cognitive behavioral test, the tendency of the SCOP+B group to overcome the escape time delay induced by scopolamine administration was observed, unlike the SCOP group. The frequency on plat form was significantly increased in the group treated with ginseng extracts compared to the SCOP group. As a result of measuring the duration time on goal quadrant, the time spent in the quadrant was significantly increased in the SCOP+B group compared to the SCOP group. In the hippocampus, the SCOP-treated group significantly decreased the activity of AChE compared to the normal group, but the ginseng extract-treated groups significantly increased it compared to the SCOP group. After sacrificing the rats after the behavioral test, the expression of PSD95 protein in the excised brain was significantly decreased in the SCOP group compared to normal, but it was observed that the SCOP+R and SCOP+B groups were significantly increased compared to the SCOP group. CREB1 protein expression was significantly increased in the SCOP+R group, and the expression of Cdk5 was significantly increased in the SCOP+B group. Ginseng extracts significantly restored the memory damaged by scopolamine suggesting that red ginseng increased the expression of CREB1 and PSD95 proteins, and black ginseng increased the protein expression of Cdk5 and PSD95 to induce memory recovery.

Planar cell polarity 조절단백질 Wdpcp와 multi-PDZ domain protein 1 (MUPP1)의 PDZ 결합 (Wdpcp, a Protein that Regulates Planar Cell Polarity, Interacts with Multi‐PDZ Domain Protein 1 (MUPP1) through a PDZ Interaction)

  • 장원희;정영주;최선희;예성수;이원희;김무성;김상진;엄상화;문일수;석대현
    • 생명과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.282-288
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    • 2016
  • 단백질-단백질 결합은 수용체 단백질, 효소, 세포 골격 단백질의 세포내 위치 결정 및 기능 조절에 중요한 역할을 한다. Postsynaptic density-95/disks large/zonula occludens-1 (PDZ) 도메인을 가진 단백질들은 시냅스 가소성, 신경세포 성장과 분화뿐만 아니라 많은 질병의 병태생리에 중요하게 관여하는 scaffold 단백질로 작용한다. Multi-PDZ domain protein 1 (MUPP1)은 13개 PDZ 도메인을 가지는 단백질로서 세포막 수용체 군집화, 신호전달 복합체 구성, 세포 골격 조정에 대한 매개 역할을 하는 것으로 알려지고 있지만 MUPP1의 세포 내 기능은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 MUPP1의 아미노 말단 PDZ 도메인과 결합하는 새로운 단백질을 규명하기 위하여 효모 two-hybrid 방법을 이용하였고 Wdpcp (전에 Fritz로 알려짐)이 MUPP1과 결합하는 것을 확인하였다. Wdpcp는 planar cell polarity (PCP) effector로서 세포 이동과 섬모형성에 관여하는 것으로 알려져 있다. Wdpcp는 MUPP1의 첫 번째 PDZ 도메인과 결합하지만, 다른 PDZ 도메인과는 결합하지 않았다. 또한 MUPP1와 Wdpcp의 결합에서 Wdpcp의 C-말단부위가 결합에 필수적임을 효모 two-hybrid 방법으로 확인하였다. 이러한 단백질간 결합은 glutathione S-transferase (GST) pull-down assay, 공동면역침강, HEK-293T 세포에서의 발현위치를 통하여 추가적으로 확인하였다. 이러한 결과들은, MUPP1과 Wdpcp 결합은 세포내 액틴 다이내믹스(dynamics)와 세포이동 조절에 역할을 할 가능성을 시사한다.

수초화 슈반세포 autotypic 세포연접의 PDZ 도메인 보유 단백질 (PDZ Domain-containing Proteins at Autotypic Junctions in Myelinating Schwann Cells)

  • 한성존;박형빈;홍수민;이동현;최마로;조정목;엄상화;장원희;석대현
    • 생명과학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.101-112
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    • 2015
  • 자가밀착연접 단백질들은 세포, 특히 수초화된 신경교세포막의 층상구조 사이에 존재하는 밀착연접에 존재한다. 그들 중 일부는 다른 단백질의 C-말단의 PDZ 결합 모티프에 붙는 postsynaptic density-95/Disks large/Zonula occludens-1 (PDZ) 도메인을 가진다. PDZ domain은 박테리아, 식물, 세균, 후생동물, Drosophila에 존재하여 거대한 단백복합체를 형성할 수 있게 해준다. 이러한 단백복합체들은 세포 내 신호전달, 단백질 표적화, 그리고 세포막 극화 작용을 한다. ZO-1, ZO-2, AF-6, PATJ, MUPP1, PAR-3는 자가밀착연접에 존재한다고 확인되었다. PAR-3는 atypical protein kinase C와 PAR-6와 반응하여 세포의 극성 형성에 중요한 역할을 하는 3차원 단백질복합체를 형성하는데 이는 Caenorhabditis elegans와 Drosophila 종에서 척추동물에까지 보존되었다. MAGI2는 흥분성 시냅스에서 ${\alpha}$-amino-3-hydroxyl-5-methyl-4-isoxazole propionate (AMPA) 수용체와 반응한다. PATJ는 claudin-1과 함께 마디곁 루프에서 발견되는 반면, MUPP1은 claudin-5와 함께 축삭사이막과 Schmidt-Lanterman 절흔에서 찾을 수 있다. ZO-1, ZO-2 그리고 PAR-3의 경우에는 세 장소 모두에서 발견된다. PDZ 도메인을 보유한 단백질들의 서로 다른 분포는 자가밀착연접의 발생에 영향을 준다. 이 총설에서는 수초화된 슈반 세포의 자가밀착연접에 존재하는 PDZ 도메인을 가진 단백질들과 그들의 기능을 알아볼 것이다.

Cadms/SynCAMs/Necls/TSLCs와 multi-PDZ domain protein MUPP1 단백질의 결합 (Cadms/SynCAMs/Necls/TSLCs Interact with Multi-PDZ Domain Protein MUPP1)

  • 장원희;정영주;최선희;김상진;엄상화;문일수;석대현
    • 생명과학회지
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    • 제24권12호
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    • pp.1276-1283
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    • 2014
  • 조직의 구조 안정성을 유지하는 세포 사이 연접복합체는 multi-PDZ domain protein 1 (MUPP1)을 포함하여 50종류 이상의 단백질로 이루어져 있다. MUPP1은 13개의 PDZ 도메인을 가지는 단백질로서 막경유(transmembrane) 단백질과 세포골격단백질이나 신호단백질 사이에서 scaffold로 작용한다고 알려져 있지만, MUPP1이 어떻게 세포막인접 단백질들을 연결하고 구조 안정화에 기여하는지에 대해 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 MUPP1의 PDZ 도메인과 상호 작용하는 단백질을 규명하기 위하여 효모 two-hybrid 방법을 이용, cell adhesion molecule 1 (Cadm1; SynCAM1, Necl-2 또는 TSLC1로도 알려짐)이 MUPP1과 결합하는 것을 확인하였다. Cadm1은 MUPP1의 2번째 PDZ 도메인과 결합하며, Cadm1의 C-말단에 존재하는 II 형 PDZ-결합모티프(-Y-F-I)가 MUPP1과의 결합에 필수적임을 확인하였다. 또한 MUPP1은 다른 Cadm family 단백질들인 Cadm2, Cadm3, 그리고 Cadm4와도 결합하며, 이러한 단백질간 결합은 glutathione S-transferase (GST) pull-down assay와 공동면역침강으로도 추가 확인하였다. 생쥐의 뇌 파쇄액을 MUPP1 항체로 면역침강하였을 때 Cadm1과 Cadm4가 같이 침강하였다. 이러한 결과들은 MUPP1이 세포 사이 연접에서 Cadms와 세포골격 단백질 사이를 연결한다는 것을 시사한다.

Muskelin과 multi-PDZ domain protein 1 (MUPP1) 단백질의 PDZ 도메인을 통한 결합 (Muskelin Interacts with Multi-PDZ Domain Protein 1 (MUPP1) through the PDZ Domain)

  • 장원희;정영주;최선희;이원희;김무성;김상진;엄상화;문일수;석대현
    • 생명과학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.594-600
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    • 2015
  • 단백질-단백질 결합은 다양한 세포내 반응 조절에서 중요한 역할을 한다. Postsynaptic density-95/disks large/ zonula occludens-1 (PDZ) 도메인은 널리 알려진 단백질-단백질 결합 매개 도메인 중 하나이다. PDZ 도메인은 결합 단백질의 카르복실(C)-말단의 특정 motif와 결합한다. Multi-PDZ domain protein 1 (MUPP1)은 13개 PDZ 도메인을 가지는 단백질로서 다양한 구조단백질 및 신호단백질에 대한 scaffold로 작용한다고 알려져 있지만 MUPP1의 세포 내 기능은 아직 명확히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서 MUPP1의 PDZ 도메인과 결합하는 단백질을 규명하기 위하여 효모 two-hybrid 방법을 이용하였고 muskelin이 MUPP1과 결합하는 것을 확인하였다. Muskelin은 GABAA 수용체(GABAAR)의 α1 subunit와 결합하며 수용체의 endocytosis와 분해에 관여하는 것으로 알려져 있다. Muskelin은 MUPP1의 3번째 PDZ 도메인과 결합하지만, 다른 PDZ 도메인과는 결합하지 않았다. 또한 MUPP1과의 결합에 muskelin의 C-말단부위가 필수적임을 효모 two-hybrid 방법으로 확인하였다. HEK-293T 세포에 MUPP1과 muskelin을 동시에 발현하여 면역 침강한 결과 두 단백질은 같이 면역 침강하였다. 반면에 C-말단 결손 muskelin은 MUPP1과 같이 면역 침강하지 않았다. 또한 muskelin과 MUPP1은 세포내의 같은 위치에서 발현하였다. 이러한 결과들은, muskelin과의 결합을 통해, MUPP1 혹은 MUPP1과 결합하는 단백질이 GABAAR의 세포내이동과 회전(turnover)을 조절할 가능성을 시사한다.

삼차신경중간핵에서 저역치기계자극수용기 유래 들신경섬유 종말의 연접양상 (Synaptic Organization of Vibrissa Afferent Terminals in the Trigeminal Interpolar Nucleus)

  • 안형준;백상규;배용철;최종훈;김종열
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제30권1호
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    • pp.87-106
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    • 2005
  • 삼차신경계의 일차연접부위에서 구강 및 악안면 영역의 저역치기계자극수용기에서 유래하는 감각정보의 전달 및 처리 기전을 이해하고자, 고양이 콧수염에서 유래하는 들신경섬유를 사용하여 단일축삭 내 기록법에 의해 HRP를 표식한 후, 삼차신경중간핵에서 시편을 제작하고 표식종말에 대한 연속절편을 형성하였다. 총 30개의 표식 신경종말을 대상으로 전자현미경을 이용하여 삼차신경중간핵에서의 신경섬유 종말 및 연접이전축삭종말의 미세구조적 특징, 발현빈도, 연접양식 등을 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 표식종말은 직경 45$\sim$55 ㎚의 균일한 형태의 밝고 둥근 모양의 연접소포를 함유하고 있었으며, 가지돌기와는 연접이후 치밀질이 잘 발달되어 있고, 연접틈새가 크며, 여러 곳에서 넓은 연접구조를 보이는 비대칭연접을, 다형의 연접소포를 함유하는 비표식 축삭종말과는 연접이후 치밀질이 뚜렷하게 발달되지 않으며, 연접면적이 좁은 대칭연접을 형성하였다. 2. 각 표식종말은 인접한 신경구조물들과 최소 1개에서부터 최대 15개까지 신경연접을 형성하여 단위 표식종말 당 평균 4.77$\pm$3.37개의 신경연접이 관찰되었으며, 5개 이상의 신경구조물들과 연접을 형성하는 비교적 복잡한 연접양상이 다수의 표식종말(46.7%, n=14)에서 관찰되었다. 3. 표식종말이 세포체와 직접 연접하는 양상은 관찰되지 않았으며, 가지돌기와는 단위 표식종말 당 1.83$\pm$1.37개의 신경연접을 형성하였다. 가지돌기와 연접을 이루는 표식종말의 대부분(85.0%)은 원위부 가지돌기인 가지돌기체와 연접을 이루었으며(n=47, 1.57$\pm$1.38/1 bouton), 근위부 가지돌기(n=6, 0.20$\pm$0.41/1 bouton)나 가지돌기 가시(n=2, 0.07$\pm$0.25/1 bouton)와 연접을 이루는 경우는 드물었다. 4. 표식종말의 76.7%(n=23)에서 다양한 형태의 연접소포를 함유하는 축삭종말인 p-ending과 축삭사이연접을 형성하였으며 (2.93$\pm$2.36/1 bouton), p-ending이 표식종말 및 이에 연접하는 가지돌기와 동시에 연접을 형성하는 연접세동이도 60.0% (n=18)에서 관찰되었다. 이상의 결과를 종합하여 보았을 때, 고양이 콧수염에서 유래하는 들신경섬유 종말은 삼차신경중간핵에서 특징적인 연접양상을 나타내었으며, 이는 감각정보의 분별, 통각의 정동반응 등 복잡한 감각정보의 처리에 관여하는 삼차신경중간핵의 기능과 밀접한 상관관계가 있는 것으로 사료되며, 향후 신경종말의 미세구조에 대한 정량적인 분석과 연접이전 억제에 관여하는 신경전달물질의 동정 등 생리학적인 기능에 대한 더욱 광범위한 연구가 필요하리라고 사료된다.

Beyond Clot Dissolution; Role of Tissue Plasminogen Activator in Central Nervous System

  • Kim, Ji-Woon;Lee, Soon-Young;Joo, So-Hyun;Song, Mi-Ryoung;Shin, Chan-Young
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제15권1호
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    • pp.16-26
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    • 2007
  • Tissue plasminogen activator (tPA) is a serine protease catalyzing the proteolytic conversion of plasminogen into plasmin, which is involved in thrombolysis. During last two decades, the role of tPA in brain physiology and pathology has been extensively investigated. tPA is expressed in brain regions such as cortex, hippocampus, amygdala and cerebellum, and major neural cell types such as neuron, astrocyte, microglia and endothelial cells express tPA in basal status. After strong neural stimulation such as seizure, tPA behaves as an immediate early gene increasing the expression level within an hour. Neural activity and/or postsynaptic stimulation increased the release of tPA from axonal terminal and presumably from dendritic compartment. Neuronal tPA regulates plastic changes in neuronal function and structure mediating key neurologic processes such as visual cortex plasticity, seizure spreading, cerebellar motor learning, long term potentiation and addictive or withdrawal behavior after morphine discontinuance. In addition to these physiological roles, tPA mediates excitotoxicity leading to the neurodegeneration in several pathological conditions including ischemic stroke. Increasing amount of evidence also suggest the role of tPA in neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease and multiple sclerosis even though beneficial effects was also reported in case of Alzheimer's disease based on the observation of tPA-induced degradation of $A{\beta}$ aggregates. Target proteins of tPA action include extracellular matrix protein laminin, proteoglycans and NMDA receptor. In addition, several receptors (or binding partners) for tPA has been reported such as low-density lipoprotein receptor-related protein (LRP) and annexin II, even though intracellular signaling mechanism underlying tPA action is not clear yet. Interestingly, the action of tPA comprises both proteolytic and non-proteolytic mechanism. In case of microglial activation, tPA showed non-proteolytic cytokine-like function. The search for exact target proteins and receptor molecules for tPA along with the identification of the mechanism regulating tPA expression and release in the nervous system will enable us to better understand several key neurological processes like teaming and memory as well as to obtain therapeutic tools against neurodegenerative diseases.